题目内容

17.为节约能源,地铁车站站台建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图所示.设站台高度为2m,进 站车辆速度为28.8km/h,车冲上站台后刹车停下.问当车开启并出站时,由于站台的这种设计,车子上坡时的能量中有百分之多少可以被下坡时重新利用(  )
A.63%B.18%C.41%D.36%

分析 求出上坡过程中增加的重力势能,再求出下坡后的动能即上坡前的动能,做比即可求出车子上坡时的能量中有百分之多少可以被下坡时重新利用.

解答 解:设车的质量为m,车上坡前的动能为:Ek=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=32m
上坡过程增加的重力势能:Ep=mgh=20m
分析可知上坡过程增加的重力势能Ep被下坡时重新利用,下坡后车的动能再次达到Ek=32m,
所以利用率为:η=$\frac{{E}_{P}}{{E}_{k}}$=$\frac{20m}{32m}$=0.625≈63%
故A正确,BCD错误.
故选:A.

点评 本题考查功能关系的运用,解题关键是要清楚能量的转化过程,利用能量的转化与守恒定律以及效率的公式,即可求出转化率;本题上坡过程,32m的动能有20m转化为重力势能在下坡过程重新利用,剩下12m刹车过程克服摩擦力做功损耗.

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